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KR102089048B1 - Semiconductor device and method of fabricating the same - Google Patents

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KR102089048B1
KR102089048B1 KR1020140015010A KR20140015010A KR102089048B1 KR 102089048 B1 KR102089048 B1 KR 102089048B1 KR 1020140015010 A KR1020140015010 A KR 1020140015010A KR 20140015010 A KR20140015010 A KR 20140015010A KR 102089048 B1 KR102089048 B1 KR 102089048B1
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원종일
배현철
김상기
양일석
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Abstract

본 발명의 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로 제 1 소자를 포함하는 제 1 영역 및 제 2 소자를 포함하는 제 2 영역을 포함하는 제 1 반도체층, 상기 제 1 반도체층 내에 제공되고 상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 전기적으로 분리 시키는 소자 분리 패턴, 상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 영역의 하면 상에 제공되는 드레인 및 상기 제 1 반도체층의 상기 제 2 영역의 하면 상에 제공되는 제 2 반도체층을 포함하는 반도체 소자를 제공한다.A first semiconductor layer comprising a first region including a first element and a second region including a second element, the first semiconductor layer including the first element, and the first semiconductor layer provided in the first semiconductor layer A device isolation pattern for electrically separating the device and the second device, a drain provided on the bottom surface of the first area of the first semiconductor layer, and a surface provided on the bottom surface of the second area of the first semiconductor layer A semiconductor device comprising two semiconductor layers is provided.

Figure R1020140015010
Figure R1020140015010

Description

반도체 소자 및 그 제조 방법{Semiconductor device and method of fabricating the same}Semi-conductor device and method of fabricating the same}

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC) 용 BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a smart power integrated circuit (Smart Power IC) BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) device and a method of manufacturing the same.

가전 제품을 비롯한 각종 전자 기기에 포함된 반도체 소자는 전자 기기의 품질을 결정하는 주요한 구성이다. 전자 기기의 대용량화, 다기능화 및/또는 소형화 추세에 따라, 신뢰성 및 기타 특성이 향상된 반도체 소자에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 수요를 충족시키기 위해, 반도체 소자의 특성을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 소개되고 있다. Semiconductor devices included in various electronic devices, including household appliances, are a major component for determining the quality of electronic devices. 2. Description of the Related Art With the trend toward high-capacity, multi-functionality, and / or miniaturization of electronic devices, there is an increasing demand for semiconductor devices with improved reliability and other characteristics. In order to meet these demands, various techniques for improving the characteristics of semiconductor devices have been introduced.

최근, 하나의 칩 상에 다양한 전력소자 기능들이 집적화되어 있는 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)가 새로운 고속 성장 분야로 대두되고 있다. 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)는 오토모티브 파워 집적회로(Automotive power IC) 및 DC/DC 컨버터(converter) 등의 고주파, 고내압 정보통신 시스템을 구현하기 위해 주로 사용된다. 기존의 BCD(Bipolar - CMOS - DMOS)타입의 전력 집적 회로는 VDMOS 소자를 사용하는 것이 일반적이며, 이는 온 저항(On- resistance)이 크고 구동능력이 떨어지는 문제점이 있다.Recently, a smart power integrated circuit (Smart Power IC) in which various power device functions are integrated on one chip has emerged as a new high-speed growth field. Smart power integrated circuit (Smart Power IC) is mainly used to implement a high-frequency, high-breakdown-voltage information and communication system such as an automotive power integrated circuit (Automotive power IC) and DC / DC converter (converter). Conventional BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) type power integrated circuits generally use a VDMOS device, which has a problem of high on-resistance and low driving capability.

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 전력 제어 소자, 신호 제어 소자, 및 전류 제어 소자를 포함한 반도체 소자를 제공하는 데 있다. One technical object of the present invention is to provide a semiconductor device including a power control element, a signal control element, and a current control element.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 고신뢰성의 반도체 소자를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자는 제 1 소자를 포함하는 제 1 영역 및 제 2 소자를 포함하는 제 2 영역을 포함하는 제 1 반도체층; 상기 제 1 반도체층 내에 제공되고, 상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 전기적으로 분리 시키는 소자 분리 패턴; 상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 영역의 하면 상에 제공되는 드레인; 및 상기 제 1 반도체층의 상기 제 2 영역의 하면 상에 제공되는 제 2 반도체층을 포함한다.A semiconductor device according to the present invention for achieving the above object includes a first semiconductor layer including a first region including a first element and a second region including a second element; A device isolation pattern provided in the first semiconductor layer and electrically separating the first device and the second device; A drain provided on a lower surface of the first region of the first semiconductor layer; And a second semiconductor layer provided on a lower surface of the second region of the first semiconductor layer.

일 실시예에 따르면, 상기 드레인과 상기 제 2 반도체층 사이의 측벽 절연 패턴을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a sidewall insulating pattern between the drain and the second semiconductor layer may be further included.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층과 상기 드레인 사이의 오믹 접촉층을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, an ohmic contact layer between the first semiconductor layer and the drain may be further included.

일 실시예에 따르면, 상기 드레인은 상기 제 2 반도체층의 하면 상으로 연장될 수 있다.According to one embodiment, the drain may extend over the lower surface of the second semiconductor layer.

일 실시예에 따르면, 상기 소자 분리 패턴은 상기 제 1 반도체층을 관통하여 상기 제 2 반도체층 내로 연장될 수 있다.According to an embodiment, the device isolation pattern may extend through the first semiconductor layer and into the second semiconductor layer.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층은 n형의 도전형을 갖고, 상기 제 2 반도체층은 p형의 도전형을 가질 수 있다.According to an embodiment, the first semiconductor layer may have an n-type conductivity type, and the second semiconductor layer may have a p-type conductivity type.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층은 상기 제 1 반도체층과 접하는 제 1 에피층 및 상기 제 1 에피층 상의 제 2 에피층을 포함하고, 상기 제 1 에피층은 상기 제 2 에피층보다 불순물 농도가 높을 수 있다.According to one embodiment, the first semiconductor layer includes a first epi layer in contact with the first semiconductor layer and a second epi layer on the first epi layer, and the first epi layer is greater than the second epi layer. The impurity concentration may be high.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 소자는 DMOS 트랜지스터일 수 있다.According to an embodiment, the first device may be a DMOS transistor.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 소자는 소스 및 매립 게이트 전극을 포함하되, 상기 소스 및 상기 매립 게이트 전극은 상기 제 1 반도체층 상에 제공되는 금속 배선들과 연결될 수 있다.According to an embodiment, the first device includes a source and a buried gate electrode, and the source and the buried gate electrode may be connected to metal wires provided on the first semiconductor layer.

일 실시예에 따르면, 상기 제 2 소자는 CMOS 소자일 수 있다.According to an embodiment, the second element may be a CMOS element.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 반도체층은 제 3 소자를 포함하는 제 3 영역을 더 포함하되, 상기 제 3 소자는 바이폴라(bipolar) 트랜지스터일 수 있다.According to an embodiment, the first semiconductor layer further includes a third region including a third element, and the third element may be a bipolar transistor.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 제 1 영역, 제 2 영역 및 제 3 영역을 포함하는 기판 상에 제 1 및 제 2 에피층들을 차례로 형성하는 것; 상기 기판의 상기 제 1 영역의 일부를 제거하여 상기 제 1 에피층을 노출하는 것; 및 상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 드레인을 형성하는 것을 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is to sequentially form the first and second epi layers on a substrate including a first region, a second region and a third region; Removing a portion of the first region of the substrate to expose the first epi layer; And forming a drain on the bottom surface of the exposed first epi layer.

일 실시예에 따르면, 상기 드레인을 형성하는 것은 도금 공정 또는 스크린 프린트 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, forming the drain may include performing a plating process or a screen printing process.

일 실시예에 따르면, 상기 기판 상에 소자 분리 패턴들을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 소자 분리 패턴들을 형성하는 것은 상기 기판 상에 상기 제 1 및 제 2 에피층들을 관통하여 상기 기판 내로 연장되는 트렌치들을 형성하는 것; 상기 트렌치들의 측벽을 덮는 트렌치 절연 패턴들을 형성하는 것; 및 상기 절연 패턴들이 형성된 상기 트렌치들을 채우는 트렌치 갭필 패턴들을 형성하는 것을 포함하고, 상기 트렌치 갭핍 패턴들은 다결정 실리콘막을 포함할 수 있다.According to an embodiment, further comprising forming device isolation patterns on the substrate, wherein forming the device isolation patterns penetrates the first and second epilayers on the substrate and extends into the substrate. Forming fields; Forming trench insulating patterns covering sidewalls of the trenches; And forming trench gap fill patterns filling the trenches in which the insulating patterns are formed, and the trench gap pip patterns may include a polycrystalline silicon film.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 영역의 일부를 제거하기 전에 상기 기판을 박형화 하는 것을 더 포함하되, 상기 기판을 박형화 하는 것은 그라인딩(grinding) 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method may further include thinning the substrate before removing a portion of the first region, and thinning the substrate may include performing a grinding process.

일 실시예에 따르면, 상기 드레인을 형성하기 전에 상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 측벽 상에 측벽 절연 패턴을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 측벽 절연 패턴을 형성하는 것은 상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 하면 상에 상기 측벽을 덮는 보호 산화막을 형성하는 것; 및 상기 보호막이 형성된 상기 기판의 하면 상에 전면 이방성 식각 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, before forming the drain, further comprising forming a sidewall insulating pattern on the sidewall of the substrate where a portion of the first region is removed, wherein forming the sidewall insulating pattern is the first region Forming a protective oxide layer covering the sidewalls on the lower surface of the substrate from which a portion of the substrate is removed; And performing a front anisotropic etching process on a lower surface of the substrate on which the protective layer is formed.

일 실시예에 따르면, 상기 드레인을 형성하기 전에 상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 오믹 접촉층을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 오믹 접촉층을 형성하는 것은 금속 증착 공정 또는 도금 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, before forming the drain further comprises forming an ohmic contact layer on the bottom surface of the exposed first epi layer, wherein forming the ohmic contact layer performs a metal deposition process or a plating process. It may include.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 영역 상에 DMOS 소자를 형성하는 것; 상기 제 2 영역 상에 CMOS 소자를 형성하는 것; 및 상기 제 3 영역 상에 바이폴라(bipolar) 소자를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, forming a DMOS device on the first region; Forming a CMOS element on the second region; And forming a bipolar device on the third region.

본 발명에 따른 반도체 소자는 기존의 VDMOS(Vertical Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 대신 TDMOS(Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 전력 소자를 구비한 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)를 제공한다. 그 결과로서, 크기가 작고 전류구동 능력이 뛰어난 대전류용 소자를 구현할 수 있다. The semiconductor device according to the present invention provides a smart power integrated circuit (Smart Power IC) having a TDMOS (Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) power device instead of the existing Vertical Double Diffused Metal-Oxide-Semiconductor (VDMOS). As a result, a device for a large current having a small size and excellent current driving capability can be realized.

본 발명에 른 반도체 소자는 제 1 영역 상의 제 1 소자의 드레인을 제 1 에피층의 하부에 형성함으로써 수직 방향으로 전류가 인가되는 구조를 제공할 수 있다. 이에 따라, 대전류 구동 특성이 향상되고 낮은 온 저항(On-resistance)을 갖는 고효율의 반도체 소자를 제공할 수 있다.The semiconductor device according to the present invention can provide a structure in which a current is applied in the vertical direction by forming the drain of the first device on the first region below the first epi layer. Accordingly, a high-efficiency semiconductor device having high current driving characteristics and low on-resistance can be provided.

도 1 내지 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 to 22 are diagrams for describing a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.

명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막을 다른 영역 또는 막과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시예에의 제 1막질로 언급된 막질이 다른 실시예에서는 제 2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. In the specification, when it is stated that a film is on another film or substrate, it means that it may be formed directly on another film or substrate, or a third film may be interposed between them. In addition, in the drawings, the thickness of the films and regions are exaggerated for effective description of the technical content. Further, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various regions, films, and the like, but these regions and films should not be limited by these terms. . These terms are only used to distinguish one region or membrane from another region or membrane. Therefore, the film quality referred to as the first film quality in one embodiment may be referred to as the second film quality in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment.

이하 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 to 22 are diagrams for describing a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 제 1 영역(A), 제 2 영역(B) 및 제 3 영역(C)을 포함하는 기판(100)이 제공된다. 기판(100)은 반도체 기판, 가령 실리콘 기판 또는 게르마늄 기판 중 어느 하나일 수 있다. 기판(100)은 불순물로 도핑된 기판일 수 있다. 일 예로, 기판(100)은 p- 기판일 수 있다. 이러한 영역들(A, B, C)에는 서로 다른 소자들이 형성될 수 있다. 기판(100)은 복수의 소자들이 형성되는 면인 상면(100a)과 상면(100a)에 대향하는 하면(100b)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 1, a substrate 100 including a first region A, a second region B, and a third region C is provided. The substrate 100 may be any one of a semiconductor substrate, for example, a silicon substrate or a germanium substrate. The substrate 100 may be a substrate doped with impurities. For example, the substrate 100 may be a p- substrate. Different elements may be formed in the regions A, B, and C. The substrate 100 may have an upper surface 100a, which is a surface on which a plurality of elements are formed, and a lower surface 100b that faces the upper surface 100a.

기판(100) 상에 반도체층이 형성될 수 있다. 반도체층은 기판(100)의 상면(100a)에 차례로 형성된 제 1 에피층(102)과 제 2 에피층(104)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)은 에피택시얼 공정을 수행하여 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 이러한 에피층들(102, 104)은 기판(100)과 마찬가지로 제 1 내지 제 3 영역들(A, B, C)을 포함할 수 있다. 에피택시얼 공정은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 반도체 물질, 또는 3-5족 화합물 반도체 물질을 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)은 동일 물질을 포함하되, 인시츄(in-situ)로 도핑될 수 있다. 제 1 에피층(102)은 기판(100)과 다른 도전형이되, 보다 높은 불순물 농도로 도핑될 수 있다. 일 예로, 제 1 에피층(102)은 n+ 에피층일 수 있다. 제 2 에피층(104)은 제 1 에피층(102)과 같은 도전형이되, 보다 낮은 불순물 농도로 도핑될 수 있다. 일 예로, 제 2 에피층(104)은 n- 에피층일 수 있다. 이어서, 제 2 에피층(104) 상에 제 1 산화막(106)이 형성될 수 있다. 제 1 산화막(106)은 증착 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 일 예로, 제 1 산화막(106)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. A semiconductor layer may be formed on the substrate 100. The semiconductor layer may include a first epi layer 102 and a second epi layer 104 sequentially formed on the top surface 100a of the substrate 100. The first and second epi layers 102 and 104 may be formed on the substrate 100 by performing an epitaxial process. The epi layers 102 and 104 may include first to third regions A, B, and C as in the case of the substrate 100. The epitaxial process may be performed using a semiconductor material such as silicon (Si) or germanium (Ge), or a group 3-5 compound semiconductor material. The first and second epi layers 102 and 104 include the same material, but may be doped in-situ. The first epi layer 102 is of a different conductivity type from the substrate 100, and may be doped with a higher impurity concentration. For example, the first epi layer 102 may be an n + epi layer. The second epi layer 104 has the same conductivity type as the first epi layer 102, but may be doped with a lower impurity concentration. For example, the second epi layer 104 may be an n- epi layer. Subsequently, the first oxide layer 106 may be formed on the second epitaxial layer 104. The first oxide film 106 may be formed by performing a deposition process. As an example, the first oxide film 106 may include a silicon oxide film.

도 2를 참조하면, 제 3 영역(C)의 제 2 에피층(104) 내에 콜렉터(200)가 형성되고, 제 2 영역(B)의 제 2 에피층(104) 내에 n- 웰(300a)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, a collector 200 is formed in the second epi layer 104 in the third region C, and an n-well 300a is formed in the second epi layer 104 in the second region B. It can be formed.

콜렉터(200) 및 n- 웰(300a)은 제 1 산화막(106) 상에 제 1 질화막 패턴(108)을 형성하고, 이를 마스크로 하여 n형 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. n형 불순물은 인(Phosphorus)을 포함할 수 있다. 제 1 질화막 패턴(108)은 제 1 산화막(106) 상에 질화막을 증착하고 이를 패터닝하여 형성될 수 있다. 일 예로, 질화막은 실리콘 질화막을 포함할 수 있다. 제 1 질화막 패턴(108)은 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a)이 형성될 부분 상의 제 1 산화막(106)을 노출할 수 있다. 콜렉터(200)는 제 3 영역(C)의 제 2 에피층(104)과 접하되, 제 1 에피층(102)과는 이격되어 형성될 수 있다. 마찬가지로, n- 웰(300a)은 제 2 영역(B)의 에피층과 접하되, 제 1 에피층(102)과는 이격되어 형성될 수 있다. 이러한 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a)은 동시에 형성될 수 있다. The collector 200 and the n-well 300a may be formed by forming a first nitride layer pattern 108 on the first oxide layer 106 and using the same as a mask to implant n-type impurities. The n-type impurity may include phosphorus. The first nitride film pattern 108 may be formed by depositing a nitride film on the first oxide film 106 and patterning it. As an example, the nitride film may include a silicon nitride film. The first nitride film pattern 108 may expose the first oxide film 106 on the portion where the collector 200 and the n-well 300a are to be formed. The collector 200 is in contact with the second epi layer 104 of the third region C, but may be formed to be spaced apart from the first epi layer 102. Likewise, the n-well 300a may be formed in contact with the epi layer in the second region B, but spaced apart from the first epi layer 102. The collector 200 and the n-well 300a may be formed at the same time.

이어서, 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a) 상에 제 2 산화막들(201, 301)이 형성될 수 있다. 제 2 산화막들(201, 301)은 LOCOS(Local Oxidation of Silicon) 공정으로 형성될 수 있으며, 제 1 산화막(106)보다 두껍게 형성될 수 있다. 제 2 산화막들(201, 301)의 형성 후 열처리 공정이 수행될 수 있다.Subsequently, second oxide films 201 and 301 may be formed on the collector 200 and the n-well 300a. The second oxide films 201 and 301 may be formed by a Local Oxidation of Silicon (LOCOS) process, and may be thicker than the first oxide film 106. After the formation of the second oxide films 201 and 301, a heat treatment process may be performed.

도 3을 참조하면, 제 2 영역(B)의 제 2 에피층(104) 내에 p- 웰(300b)이 형성될 수 있다. p- 웰(300b)은 제 2 영역(B) 상의 제 1 질화막 패턴(108)을 패터닝하여 제 2 산화막들(201, 301) 사이의 제 1 산화막(106)을 노출시킨 후, p형 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. p- 웰(300b)은 콜렉터(200) 및 n- 웰(300a) 사이의 제 2 에피층(104) 내에 형성되되, 제 1 에피층(102)과는 이격되어 형성될 수 있다. p형 불순물은 붕소(Boron)를 포함할 수 있다. p형 불순물의 이온 주입 후 열처리 공정이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 3, a p-well 300b may be formed in the second epi layer 104 of the second region B. The p-well 300b exposes the first oxide layer 106 between the second oxide layers 201 and 301 by patterning the first nitride layer pattern 108 on the second region B, and then removes p-type impurities. It can be formed by ion implantation. The p-well 300b is formed in the second epilayer 104 between the collector 200 and the n-well 300a, and may be formed spaced apart from the first epilayer 102. The p-type impurity may include boron. After the ion implantation of p-type impurities, a heat treatment process may be performed.

도 4를 참조하면, 도 3의 제 1 질화막 패턴(108), 제 1 산화막(106) 및 제 2 산화막이 제거된 후 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104) 내에 소자 분리 패턴들(133)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, after the first nitride film pattern 108, the first oxide film 106, and the second oxide film of FIG. 3 are removed, device isolation patterns in the first and second epilayers 102 and 104 ( 133) may be formed.

소자 분리 패턴들(133)은 기판(100) 상에 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)을 관통하여 기판(100) 내로 연장되는 트렌치들(131)을 형성하고, 트렌치들(131)을 채우는 트렌치 절연 패턴들(135) 및 트렌치 갭필 패턴들(137)을 형성함으로써 형성될 수 있다. 즉, 소자 분리 패턴들(133)은 트렌치 절연 패턴들(135) 및 트렌치 갭필 패턴들(137)을 포함할 수 있고, 이러한 소자 분리 패턴들(133)은 제 1 및 제 2 에피층들(102, 104)을 관통하여 기판(100) 내로 연장될 수 있다. The device isolation patterns 133 form trenches 131 extending into the substrate 100 through the first and second epi layers 102 and 104 on the substrate 100, and the trenches 131 ) Filling trench insulating patterns 135 and trench gapfill patterns 137. That is, the device isolation patterns 133 may include trench insulation patterns 135 and trench gapfill patterns 137, and the device isolation patterns 133 may include first and second epilayers 102. , 104) and may extend into the substrate 100.

트렌치들(131)은 도 3의 제 1 질화막 패턴(108), 제 1 산화막(106) 및 제 2 산화막들(201, 301)이 제거된 기판(100) 상에 마스크 패턴을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 이방성 식각 공정이 수행되어 형성될 수 있다. 이 후, 트렌치들(131)이 형성된 기판(100) 상에 열산화 공정이 수행되어 트렌치들(131) 내에 산화막이 형성되고, 트렌치들(131)의 바닥면을 노출하도록 전면 이방성 식각 공정을 수행하여 트렌치 절연 패턴들(135)이 형성될 수 있다. 이어서, 트렌치 절연 패턴들(135)이 형성된 트렌치들(131)을 채우는 다결정 실리콘막을 형성하고, 제 2 에피층(104)의 상면(100a)이 노출될 때까지 평탄화 공정을 수행하여 트렌치 갭필 패턴들(137)이 형성될 수 있다. 평탄화 공정은 화학적 기계 연마(Chemical Mechanical Polighing: CMP) 공정을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같은 트렌치 격리 기술에 의해 형성된 소자 분리 패턴들(133)은 소자들 간의 격리를 이루게 할 수 있다.The trenches 131 form a mask pattern on the substrate 100 from which the first nitride layer pattern 108, the first oxide layer 106, and the second oxide layers 201 and 301 of FIG. 3 are removed, and then etch them. An anisotropic etching process using a mask may be performed and formed. Thereafter, a thermal oxidation process is performed on the substrate 100 on which the trenches 131 are formed, thereby forming an oxide film in the trenches 131 and performing a front anisotropic etching process to expose the bottom surface of the trenches 131. Thus, trench insulating patterns 135 may be formed. Subsequently, the trench gap patterns are formed by forming a polycrystalline silicon film filling the trenches 131 on which the trench insulating patterns 135 are formed, and performing a planarization process until the top surface 100a of the second epi layer 104 is exposed. 137 may be formed. The planarization process may include a chemical mechanical polishing (CMP) process. The device isolation patterns 133 formed by the trench isolation technology as described above may form isolation between devices.

다음으로, 소자 분리 패턴들(133)이 형성된 기판(100) 상에 제 3 산화막(110)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제 3 산화막(110)은 실리콘 산화막일 수 있다.Next, the third oxide layer 110 may be formed on the substrate 100 on which the device isolation patterns 133 are formed. For example, the third oxide film 110 may be a silicon oxide film.

도 5를 참조하면, 제 2 에피층(104)의 제 3 영역(C) 내에 베이스(203)가 형성되고, 제 1 영역(A) 내에 p- 바디 영역(400)이 형성될 수 있다. 베이스(203) 및 p- 바디 영역(400)은 제 3 산화막(110) 상에 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 이온 주입 마스크로 하는 이온 주입 공정 및 열처리 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이온 주입 공정은 마스크 패턴(미도시)이 형성된 기판(100) 상에 p형 불순물을 이온 주입하는 것을 포함할 수 있다. 일 예로, p형 불순물은 붕소(Boron)를 포함할 수 있다. 베이스(203)는 제 3 영역(C)의 콜렉터(200) 내에 형성될 수 있고, p- 바디 영역(400)은 제 2 에피층(104) 내에 형성될 수 있다. 이러한 베이스(203) 및 p- 바디 영역(400)은 동시에 형성될 수 있다. 이 후, 마스크 패턴(미도시)은 제거될 수 있다.Referring to FIG. 5, the base 203 may be formed in the third region C of the second epi layer 104, and the p-body region 400 may be formed in the first region A. The base 203 and the p-body region 400 may be formed by forming a mask pattern (not shown) on the third oxide layer 110 and performing an ion implantation process and a heat treatment process using the ion implantation mask. . The ion implantation process may include ion implantation of p-type impurities on the substrate 100 on which a mask pattern (not shown) is formed. For example, the p-type impurity may include boron. The base 203 may be formed in the collector 200 of the third region C, and the p-body region 400 may be formed in the second epi layer 104. The base 203 and the p-body region 400 may be simultaneously formed. Thereafter, the mask pattern (not shown) may be removed.

도 6을 참조하면, 제 1 영역(A)의 p- 바디 영역(400) 내에 게이트 트렌치들(403)이 형성될 수 있다. 게이트 트렌치들(403)은 제 3 산화막(110) 상에 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 이방성 식각 공정이 수행되어 형성될 수 있다. 이러한 게이트 트렌치들(403)은 p- 바디 영역(400)보다 깊게 식각되어 제 2 에피층(104) 내로 연장될 수 있다. Referring to FIG. 6, gate trenches 403 may be formed in the p-body region 400 of the first region A. The gate trenches 403 may be formed by forming a mask pattern (not shown) on the third oxide layer 110 and performing an anisotropic etching process using it as an etching mask. The gate trenches 403 may be etched deeper than the p-body region 400 to extend into the second epi layer 104.

도 7을 참조하면, 게이트 트렌치들(403) 내에 매립 게이트 산화막들(405) 및 매립 게이트 전극들(407) 이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7, buried gate oxide layers 405 and buried gate electrodes 407 may be formed in the gate trenches 403.

매립 게이트 산화막들(405)은 게이트 트렌치들(403) 내부에 희생 산화막을 성장시키고 습식 식각하여 게이트 트렌치들(403) 내의 표면 곡률을 감소시킨 후 형성될 수 있다. 매립 게이트 전극들(407)은 매립 게이트 산화막들(405)이 형성된 기판(100) 상에 게이트 트렌치들(403)을 채우는 다결정 실리콘막을 형성하고, 제 2 에피층(104)의 상면(100a)이 노출될 때까지 평탄화 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 그 결과, 매립 게이트 전극들(407)은 게이트 트렌치들(403) 내에 매몰된 형태로 형성될 수 있다. 이러한 매립 게이트 전극들(407)은 불순물을 포함할 수 있다. 일 예로, 불순물은 인(Phosphorus)을 포함할 수 있다. 평탄화 공정은 화학적 기계 연마(CMP) 및/또는 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 평탄화 공정의 수행 과정에서 제 3 산화막(110)도 함께 제거될 수 있다. The buried gate oxide films 405 may be formed after growing a sacrificial oxide film inside the gate trenches 403 and wet etching to reduce surface curvature in the gate trenches 403. The buried gate electrodes 407 form a polycrystalline silicon film filling the gate trenches 403 on the substrate 100 on which the buried gate oxide films 405 are formed, and the top surface 100a of the second epi layer 104 is formed. It can be formed by performing a planarization process until exposed. As a result, the buried gate electrodes 407 may be formed in a shape buried in the gate trenches 403. The buried gate electrodes 407 may include impurities. As an example, the impurity may include Phosphorus. The planarization process may include chemical mechanical polishing (CMP) and / or dry etching processes. In the course of performing the planarization process, the third oxide layer 110 may also be removed.

이 후, 매립 게이트 전극들(407)이 형성된 기판(100) 상에 제 4 산화막(112)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제 4 산화막(112)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. Thereafter, the fourth oxide film 112 may be formed on the substrate 100 on which the buried gate electrodes 407 are formed. For example, the fourth oxide film 112 may include a silicon oxide film.

도 8을 참조하면, 제 4 산화막(112)이 형성된 기판(100) 상에 필드 산화막들(150)이 형성될 수 있다. 필드 산화막들(150)은 제 4 산화막(112) 상에 활성 영역을 정의하는 제 2 질화막 패턴(114)을 형성하고, LOCOS(Local Oxidation of Silicon) 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 여기서, 활성영역은 제 2 질화막 패턴(114)에 의해 덮혀진 부분을 의미한다. 제 2 질화막 패턴(114)은 제 4 산화막(112) 상에 질화막을 형성한 후 질화막 상에 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 식각 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이러한 제 2 질화막 패턴(114)은 필드 산화막들(150)이 형성될 부분의 제 4 산화막(112)을 노출할 수 있다. 필드 산화막들(150)은 제 2 질화막 패턴(114)에 의해 노출된 부분에 형성될 수 있으며, 제 4 산화막(112)보다 두껍게 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제 2 질화막 패턴(114)을 형성 후 필드 산화막들(150)의 형성 전에, 제 2 질화막 패턴(114)을 이온 주입 마스크로 하는 이온 주입 공정이 수행될 수 있다. 이러한 이온 주입 공정은 필드 문턱 전압의 조절을 위해 수행되며, 일 예로 붕소(Boron)를 이온 주입하는 것을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, field oxide films 150 may be formed on the substrate 100 on which the fourth oxide film 112 is formed. The field oxide layers 150 may be formed by forming a second nitride layer pattern 114 defining an active region on the fourth oxide layer 112 and performing a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) process. Here, the active region means a portion covered by the second nitride film pattern 114. The second nitride film pattern 114 may be formed by forming a nitride film on the fourth oxide film 112, forming a mask pattern (not shown) on the nitride film, and performing an etching process using the etching mask. The second nitride film pattern 114 may expose the fourth oxide film 112 at a portion where the field oxide films 150 are to be formed. The field oxide films 150 may be formed on a portion exposed by the second nitride film pattern 114, and may be thicker than the fourth oxide film 112. In one embodiment, after forming the second nitride film pattern 114 and before forming the field oxide films 150, an ion implantation process using the second nitride film pattern 114 as an ion implantation mask may be performed. The ion implantation process is performed to control the field threshold voltage, and may include, for example, ion implantation of boron.

도 9를 참조하면, 도 8의 제 2 질화막 패턴(114)이 제거된 후 제 2 에피층(104)의 제 3 영역(C) 내에 에미터(205)가 형성되고, 제 2 영역(B) 내에 n- 드리프트 영역(303) 및 p- 드리프트 영역(305)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 9, after the second nitride film pattern 114 of FIG. 8 is removed, an emitter 205 is formed in the third region C of the second epitaxial layer 104, and the second region B An n-drift region 303 and a p-drift region 305 may be formed therein.

에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)은, 제 2 질화막 패턴(114, 도 8참조)이 제거된 기판(100) 상에 에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고 인(Phosphorus)과 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. p- 드리프트 영역(305)은 제 2 질화막 패턴(114, 도 8참조)이 제거된 기판(100) 상에 p- 드리프트 영역(305)을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고 붕소(boron)와 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. 에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)은 동시에 형성될 수 있으며, 이후에 p- 드리프트 영역(305)이 형성될 수 있다. 반대로, p- 드리프트 영역(305)이 먼저 형성되고, 이후에 에미터(205) 및 n- 드리프트 영역(303)이 형성될 수도 있다. 에미터(205)는 베이스(203) 내에 형성될 수 있다. n- 드리프트 영역(303)은 p- 웰(300b) 내에 형성되고, p- 드리프트 영역(305)은 n- 웰(300a) 내에 형성될 수 있다. 에미터(205), n- 드리프트 영역(303) 및 p- 드리프트 영역(305)의 형성을 위한 이온 주입 공정 후 열처리 공정이 수행될 수 있다.The emitter 205 and the n-drift region 303 define the emitter 205 and the n-drift region 303 on the substrate 100 from which the second nitride film pattern 114 (see FIG. 8) is removed. It can be formed by forming an ion implantation mask (not shown) and ion implanting impurities such as phosphorus. The p-drift region 305 forms an ion implantation mask (not shown) defining the p-drift region 305 on the substrate 100 from which the second nitride layer pattern 114 (see FIG. 8) is removed, and boron ( boron). The emitter 205 and the n-drift region 303 may be formed simultaneously, and then the p-drift region 305 may be formed. Conversely, the p-drift region 305 may be formed first, and then the emitter 205 and the n-drift region 303 may be formed. Emitter 205 may be formed in base 203. The n-drift region 303 may be formed in the p-well 300b, and the p-drift region 305 may be formed in the n-well 300a. A heat treatment process may be performed after the ion implantation process for forming the emitter 205, the n-drift region 303, and the p-drift region 305.

도 10을 참조하면, 도 9의 제 4 산화막(112)을 제거하고 제 5 산화막(116)을 형성한 후 문턱전압 조절을 위한 이온 주입 공정이 수행될 수 있다. 도 9의 제 4 산화막(112)은 습식 식각 공정을 수행하여 제거될 수 있다. Referring to FIG. 10, after removing the fourth oxide film 112 of FIG. 9 and forming the fifth oxide film 116, an ion implantation process for controlling a threshold voltage may be performed. The fourth oxide film 112 of FIG. 9 may be removed by performing a wet etching process.

문턱전압 조절을 위한 이온 주입 공정은 제 5 산화막(116)이 형성된 기판(100) 상에 제 2 영역(B)을 노출하는 제 1 감광 마스크(118)를 형성한 후 붕소(Boron) 또는 인(Phosphorus)을 이온 주입하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 이온 주입 공정은 제 2 영역(B) 내에 형성되는 제 2 소자의 문턱전압을 원하는 범위로 조절하기 위해 수행될 수 있다. 문턱전압은 붕소(Boron) 또는 인(Phosphorus)을 이온 주입하여 제 2 영역(B) 내의 n- 웰(300a) 및/또는 p- 웰(300b)의 도핑 농도를 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 이 후, 제 1 감광 마스크(118)는 제거될 수 있다. The ion implantation process for threshold voltage control is performed by forming a first photosensitive mask 118 exposing the second region B on the substrate 100 on which the fifth oxide film 116 is formed, followed by boron or phosphorus ( Phosphorus) may be included. The ion implantation process may be performed to adjust the threshold voltage of the second device formed in the second region B to a desired range. The threshold voltage can be adjusted by changing the doping concentration of n-well 300a and / or p-well 300b in the second region B by ion implantation of boron or phosphorus. Thereafter, the first photosensitive mask 118 may be removed.

도 11을 참조하면, 기판(100) 상에 게이트 산화막(120)이 형성될 수 있다. 게이트 산화막(120)은 도 10의 제 5 산화막(116)을 습식 식각하여 제거한 후 건식 산화 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이 후, 제 2 영역(B)의 게이트 산화막(120) 상에 게이트 전극들(307)이 형성될 수 있다. 게이트 전극들(307)은 게이트 산화막(120)이 형성된 기판(100) 상에 인(Phosphorus)이 포함된 다결정 실리콘막을 형성하고, 이를 패터닝하여 형성될 수 있다. Referring to FIG. 11, a gate oxide layer 120 may be formed on the substrate 100. The gate oxide layer 120 may be formed by performing a dry oxidation process after removing the fifth oxide layer 116 of FIG. 10 by wet etching. Thereafter, gate electrodes 307 may be formed on the gate oxide layer 120 of the second region B. The gate electrodes 307 may be formed by forming a polycrystalline silicon film containing phosphorus on the substrate 100 on which the gate oxide film 120 is formed and patterning it.

도 12를 참조하면, 제 2 영역(B)의 p- 웰(300b) 내에 n- LDD들(Lightly Doped Drain, 309)이 형성되고, n- 웰(300a) 내에 p- LDD들(311)이 형성될 수 있다. n- LDD들(309)은 게이트 전극들(307)이 형성된 기판(100) 상에 n- LDD들(309)의 영역을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고, 인(Phosphorus)과 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. 마찬가지로, p- LDD들(311)은 게이트 전극들(307)이 형성된 기판(100) 상에 p- LDD들(311)의 영역을 정의하는 이온 주입 마스크(미도시)를 형성하고, 붕소(Boron)와 같은 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. n- LDD들(309) 및 p- LDD들(311)은 순차적으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 12, n-LDDs (Lightly Doped Drain, 309) are formed in the p-well 300b of the second region B, and p-LDDs 311 are formed in the n-well 300a. Can be formed. The n-LDDs 309 form an ion implantation mask (not shown) defining the region of the n-LDDs 309 on the substrate 100 on which the gate electrodes 307 are formed, and phosphorus (Phosphorus) and It can be formed by ion implantation of the same impurities. Similarly, the p-LDDs 311 form an ion implantation mask (not shown) defining the region of the p-LDDs 311 on the substrate 100 on which the gate electrodes 307 are formed, and boron (Boron) ) Can be formed by ion implantation. The n- LDDs 309 and the p- LDDs 311 may be sequentially formed.

이서서, 게이트 전극들(307)의 양 측벽에 측벽 산화막들(313)이 형성될 수 있다. 측벽 산화막들(313)은 기판(100) 상에 게이트 전극들(307)을 덮는 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate) 산화막을 형성하고 건식 식각 공정을 수행하여 형성될 수 있다.In this way, sidewall oxide films 313 may be formed on both sidewalls of the gate electrodes 307. The sidewall oxide films 313 may be formed on the substrate 100 by forming a Tetra Ethyl Ortho Silicate (TEOS) oxide film covering the gate electrodes 307 and performing a dry etching process.

도 13을 참조하면, 제 3 영역(C) 내에 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)이 형성될 수 있다. 즉, 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)은 각각 콜렉터(200), 에미터(205) 및 베이스(203) 내에 형성될 수 있다. 콜렉터 접합(207) 및 에미터 접합(209)은 n+ 형으로 도핑될 수 있고, 베이스 접합(211)은 p+ 형으로 도핑될 수 있다.Referring to FIG. 13, a collector junction 207, an emitter junction 209, and a base junction 211 may be formed in the third region C. That is, the collector junction 207, the emitter junction 209, and the base junction 211 may be formed in the collector 200, the emitter 205, and the base 203, respectively. The collector junction 207 and the emitter junction 209 may be doped with n + type, and the base junction 211 may be doped with p + type.

제 2 영역(B)의 p- 웰(300b) 내에 n+ 소스/드레인들(315, 317) 및 p+ 접지 영역(325)이 형성되고, n- 웰(300a) 내에 p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 n+ 접지 영역(319)이 형성될 수 있다. n+ 소스/드레인들(315, 317) 및 n+ 접지 영역(319)은 n+ 형으로 도핑될 수 있고, p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 p+ 접지 영역(325)은 p+ 형으로 도핑될 수 있다. In the p-well 300b of the second region B, n + source / drains 315 and 317 and the p + ground region 325 are formed, and in the n-well 300a, p + source / drains 321, 323) and an n + ground region 319 may be formed. The n + sources / drains 315 and 317 and the n + ground region 319 may be doped with n + type, and the p + sources / drains 321 and 323 and p + ground region 325 may be doped with p + type. have.

제 1 영역(A)의 p- 바디 영역(400) 내에 n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)이 형성될 수 있다. n+ 소스들(411)은 매립 게이트 전극들(407)의 양 측에 형성될 수 있고, p+ 접합들(413)은 n+ 소스들(411) 사이에 형성될 수 있다. n+ 소스들(411)은 n+ 형으로 도핑될 수 있고, p+ 접합들(413)은 p+ 형으로 도핑될 수 있다. N + sources 411 and p + junctions 413 may be formed in the p-body region 400 of the first region A. The n + sources 411 may be formed on both sides of the buried gate electrodes 407, and the p + junctions 413 may be formed between the n + sources 411. The n + sources 411 may be doped with n + type, and the p + junctions 413 may be doped with p + type.

이러한 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209), 베이스 접합(211), n+ 소스/드레인들(315, 317), p+ 접지 영역(325), p+ 소스/드레인들(321, 323), n+ 접지 영역(319), n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)은 이온 주입 마스크들(미도시)을 순차적으로 이용하여 n+ 형 불순물 또는 p+ 형 불순물을 이온 주입함으로써 형성될 수 있다. 일 예로, n+ 형 불순물은 비소(As)를 포함할 수 있고, p+ 형 불순물은 붕소(Boron)를 포함할 수 있다.These collector junctions 207, emitter junctions 209, base junctions 211, n + source / drains 315, 317, p + ground region 325, p + source / drains 321, 323, n + The ground region 319, the n + sources 411, and the p + junctions 413 may be formed by ion implanting an n + type impurity or a p + type impurity by sequentially using ion implantation masks (not shown). For example, the n + type impurity may include arsenic (As), and the p + type impurity may include boron (Boron).

도 14를 참조하면, 기판(100) 상에 게이트 전극들(307)을 덮는 층간 절연막(500) 및 층간 절연막(500)을 관통하는 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 14, an interlayer insulating film 500 covering the gate electrodes 307 and first to third openings 501, 503, and 505 penetrating the interlayer insulating film 500 are formed on the substrate 100. Can be.

층간 절연막(500)은 도 13의 결과물 상에 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate) 산화막 및/또는 BPSG(Borophospho Silicate Glass) 산화막을 도포한 후 열처리에 의한 평탄화 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)은 층간 절연막(500)이 형성된 기판(100) 상에 마스크 패턴을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 식각 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이러한 식각 공정은 습식 및/또는 건식 식각을 포함할 수 있다. 제 1 개구부들(501)은 제 3 영역(C)의 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)을 노출할 수 있다. 제 2 개구부들(503)은 제 2 영역(B)의 n+ 소스/드레인들(315, 317), p+ 접지 영역(325), p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 n+ 접지 영역(319)을 노출할 수 있다. 제 3 개구부들(505)은 제 1 영역(A)의 n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)을 노출할 수 있다.The interlayer insulating film 500 may be formed by applying a TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate) oxide film and / or a BPSG (Borophospho Silicate Glass) oxide film on the result of FIG. 13 and performing a planarization process by heat treatment. The first to third openings 501, 503, and 505 may be formed by forming a mask pattern on the substrate 100 on which the interlayer insulating layer 500 is formed, and performing an etching process using the mask pattern. Such an etching process may include wet and / or dry etching. The first openings 501 may expose the collector junction 207, the emitter junction 209, and the base junction 211 of the third region C. The second openings 503 are n + source / drains 315 and 317 of the second region B, p + ground region 325, p + source / drains 321 and 323, and n + ground region 319. Can expose. The third openings 505 may expose n + sources 411 and p + junctions 413 of the first region A.

도 15를 참조하면, 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)을 채우는 금속 배선들(511, 513, 515)이 형성될 수 있다. 금속 배선들(511, 513, 515)은 제 1 내지 제 3 개구부들(501, 503, 505)을 채우는 금속막 형성하고 이를 패터닝한 후 열처리 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 금속막은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 제 1 금속 배선들(511)은 제 3 영역(C)의 콜렉터 접합(207), 에미터 접합(209) 및 베이스 접합(211)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 금속 배선들(513)은 제 2 영역(B)의 n+ 소스/드레인들(315, 317), p+ 접지 영역(325), p+ 소스/드레인들(321, 323) 및 n+ 접지 영역(319)들 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 금속 배선들(515)은 제 1 영역(A)의 n+ 소스들(411) 및 p+ 접합들(413)과 전기적으로 연결될 수 있다.15, metal wires 511, 513, and 515 filling the first to third openings 501, 503, and 505 may be formed. The metal wires 511, 513, and 515 may be formed by forming a metal film filling the first to third openings 501, 503, and 505 and patterning it to perform a heat treatment process. The metal film may include aluminum (Al). The first metal wires 511 may be electrically connected to the collector junction 207, the emitter junction 209, and the base junction 211 of the third region C. The second metal wires 513 include n + source / drains 315 and 317 of the second region B, p + ground region 325, p + source / drains 321 and 323, and n + ground region 319. ) Can be electrically connected. The third metal wires 515 may be electrically connected to n + sources 411 and p + junctions 413 of the first region A.

도 16을 참조하면, 기판(100, 도 15 참조)의 하면(100b, 도 15 참조)을 제거하는 그라인딩(Griding) 공정이 수행되어 박형화된 기판(101)이 형성될 수 있다. 그라인딩 공정은 금속 배선들(511, 513, 515)이 형성된 기판(100, 도 15 참조) 상에 테이프(미도시)를 부착하는 테이핑(Taping) 작업을 한 후 기판(100, 도 15 참조)의 하면(100b, 도 15 참조)을 박형화하는 것을 포함할 수 있다. 테이핑 작업은 금속 배선들(511, 513, 515)이 형성된 기판(100, 도 15 참조)의 전면을 보호하기 위해 수행될 수 있다. 박형화된 기판(101)은 제 1 에피층(102)와 접하는 상면(101a)과 이에 대향하는 하면(101b)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 16, a grinding process of removing the lower surface 100b (see FIG. 15) of the substrate 100 (see FIG. 15) may be performed to form the thinned substrate 101. In the grinding process, after performing a taping operation of attaching a tape (not shown) on the substrate 100 (see FIG. 15) on which the metal wires 511, 513, and 515 are formed, the grinding process is performed. It may include thinning the lower surface (100b, see FIG. 15). The taping operation may be performed to protect the front surface of the substrate 100 (see FIG. 15) on which the metal wires 511, 513, and 515 are formed. The thinned substrate 101 may have an upper surface 101a contacting the first epi layer 102 and a lower surface 101b facing the first epi layer 102.

이 후, 박형화된 기판(101)의 하면(101b) 상에 제 1 보호 산화막(520)이 형성될 수 있다. 제 1 보호 산화막(520)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있으며, 플라즈마-강화 화학기상증착(PECVD) 공정에 의해 형성될 수 있다. Thereafter, the first protective oxide layer 520 may be formed on the lower surface 101b of the thinned substrate 101. The first protective oxide film 520 may include a silicon oxide film, and may be formed by a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process.

도 17을 참조하면, 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부가 제거될 수 있다. 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부를 제거하는 것은 제 1 보호 산화막(520) 상에 제 1 영역(A)의 일부를 노출하는 제 2 감광 마스크(525)를 형성하고, 이를 식각 마스크로 하는 이방성 식각 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 식각 공정은 제 1 영역(A)의 제 1 에피층(102)이 노출될 때까지 수행될 수 있다. 그 결과, 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부가 제거되고, 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c)이 노출될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 식각 공정의 수행 시 과식각(over-etch) 되어 제 1 에피층(102)의 일부가 리세스 될 수 있다. 즉, 제 1 에피층(102)은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 17, a portion of the first protective oxide layer 520 and the thinned substrate 101 may be removed. Removing a portion of the first protective oxide layer 520 and the thinned substrate 101 forms a second photosensitive mask 525 exposing a portion of the first region A on the first protective oxide layer 520 and , It may include performing an anisotropic etching process using this as an etching mask. The etching process may be performed until the first epi layer 102 of the first region A is exposed. As a result, a portion of the first protective oxide layer 520 and the thinned substrate 101 may be removed, and one sidewall 101c of the thinned substrate 101 may be exposed. In one embodiment, a part of the first epi layer 102 may be recessed by being over-etched when performing the etching process. That is, the first epi layer 102 may include a recessed first epi layer portion 102a.

도 18을 참조하면, 제 2 감광 마스크(525, 도 17 참조)가 제거된 후, 제 1 보호 산화막(520) 및 박형화된 기판(101)의 일부가 제거된 결과물의 전면에 제 2 보호 산화막(530)이 형성될 수 있다. 즉, 제 2 보호 산화막(530)은 제 2 감광 마스크(525, 도 17 참조)가 제거된 박형화된 기판(101)의 하면(101b) 상에 콘포말하게 형성될 수 있다. 이러한 제 2 보호 산화막(530)은 제 1 보호 산화막(520)을 덮으며, 도 17의 식각 공정에 의해 노출된 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c)으로 연장될 수 있다. 또한, 제 2 보호 산화막(530)은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 덮을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 보호 산화막(530)은 제 1 보호 산화막(520)보다 두꺼울 수 있다. 이러한 제 2 보호 산화막(530)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있으며, 플라즈마-강화 화학기상증착(PECVD) 공정에 의해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 18, after the second photosensitive mask 525 (see FIG. 17) is removed, a second protective oxide film (on the front surface of the result of removing the first protective oxide film 520 and a portion of the thinned substrate 101) 530) may be formed. That is, the second protective oxide layer 530 may be conformally formed on the lower surface 101b of the thinned substrate 101 from which the second photosensitive mask 525 (see FIG. 17) is removed. The second protective oxide layer 530 covers the first protective oxide layer 520 and may extend to one side wall 101c of the thinned substrate 101 exposed by the etching process of FIG. 17. In addition, the second protective oxide layer 530 may cover the recessed first epilayer portion 102a. According to an embodiment, the second protective oxide layer 530 may be thicker than the first protective oxide layer 520. The second protective oxide layer 530 may include a silicon oxide layer, and may be formed by a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process.

도 19를 참조하면, 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c) 상에 측벽 절연 패턴(531)이 형성될 수 있다. 측벽 절연 패턴(531)은 제 2 보호 산화막(530)이 형성된 결과물 상에 전면 이방성 식각 공정이 수행되어 형성될 수 있다. 이방성 식각 공정은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a) 상의 제 2 보호 산화막(530)이 제거될 때까지 수행될 수 있다. 그 결과, 제 2 보호 산화막(530)이 박형화된 기판(101)의 일 측벽(101c) 상으로 한정되는 측벽 절연 패턴(531)이 형성될 수 있다. 측벽 절연 패턴(531)의 하면은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)과 접할 수 있다. 또한, 식각 공정 결과, 제 1 보호 산화막(520)과 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)이 노출될 수 있다. 이러한 측벽 절연 패턴(531)은 제 1 영역(A)의 소자와 인접 소자를 격리시키는 역할을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 19, a sidewall insulating pattern 531 may be formed on one sidewall 101c of the thinned substrate 101. The sidewall insulating pattern 531 may be formed by performing a front anisotropic etching process on a result of forming the second protective oxide layer 530. The anisotropic etching process may be performed until the second protective oxide layer 530 on the recessed first epilayer portion 102a is removed. As a result, a sidewall insulating pattern 531 defined on one sidewall 101c of the substrate 101 on which the second protective oxide layer 530 is thinned may be formed. The lower surface of the sidewall insulating pattern 531 may contact the recessed first epilayer portion 102a. In addition, as a result of the etching process, the first protective oxide layer 520 and the recessed first epilayer portion 102a may be exposed. The sidewall insulating pattern 531 may serve to isolate the device in the first region A from adjacent devices.

도 20을 참조하면, 측벽 절연 패턴(531)이 형성된 결과물의 전면에 오믹 접촉층(540)이 형성될 수 있다. 즉, 오믹 접촉층(540)은 제 1 보호 산화막(520), 측벽 절연 패턴(531) 및 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 콘포말하게 덮도록 형성될 수 있다. 오믹 접촉층(540)은 알루미늄(Al)과 같은 금속 물질을 포함할 수 있으며, 금속 증착 공정 또는 도금 공정에 의해 형성될 수 있다. 오믹 접촉층(540)은 제 1 영역(A)에 형성되는 소자의 온-저항(On-resistance)을 낮추기 위해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 20, an ohmic contact layer 540 may be formed on the entire surface of the resultant product having the sidewall insulating pattern 531. That is, the ohmic contact layer 540 may be formed to conformally cover the first protective oxide layer 520, the sidewall insulating pattern 531, and the recessed first epilayer portion 102a. The ohmic contact layer 540 may include a metal material such as aluminum (Al), and may be formed by a metal deposition process or a plating process. The ohmic contact layer 540 may be formed to lower the on-resistance of the device formed in the first region A.

도 21을 참조하면, 리세스된 제 1 에피층 부분(102a) 상에 드레인(551)이 형성될 수 있다. 드레인(551)은 오믹 접촉층(540)이 형성된 도 20의 결과물 상에 드레인(551)이 형성될 영역을 정의하는 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 도금 공정 또는 스크린 프린팅 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 그 결과, 리세스된 제 1 에피층 부분(102a) 상에 박형화된 기판(101)이 제거된 영역을 채우는 드레인(551)이 형성될 수 있다. 드레인(551)은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 도금 공정은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 물질을 이용하여 수행될 수 있다. 마찬가지로, 스크린 프린팅 공정은 은(Ag) 페이스트 또는 구리(Cu) 페이스트 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. Referring to FIG. 21, a drain 551 may be formed on the recessed first epi layer portion 102a. The drain 551 is formed by forming a mask pattern (not shown) defining an area where the drain 551 is to be formed on the result of FIG. 20 in which the ohmic contact layer 540 is formed, and performing a plating process or a screen printing process. Can be. As a result, a drain 551 filling the region where the thinned substrate 101 is removed may be formed on the recessed first epi layer portion 102a. The drain 551 may include at least one of silver (Ag) or copper (Cu). For example, the plating process may be performed using a material containing at least one of silver (Ag) or copper (Cu). Similarly, the screen printing process may be performed using at least one of silver (Ag) paste or copper (Cu) paste.

다른 실시예에 따르면, 드레인(551)은 도 22에 도시된 바와 같이 오믹 접촉층(540)이 형성된 결과물의 전면에 형성될 수 있다. 이러한 드레인(551)은 오믹 접촉층(540)이 형성된 도 20의 결과물의 전면에 도금 공정 또는 스크린 프린팅 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 그 결과, 드레인(551)은 리세스된 제 1 에피층 부분(102a)을 덮으며 박형화된 기판(101)의 하면(101b) 상으로 연장될 수 있다.According to another embodiment, the drain 551 may be formed on the front surface of the result of the ohmic contact layer 540 as shown in FIG. 22. The drain 551 may be formed by performing a plating process or a screen printing process on the entire surface of the result of FIG. 20 on which the ohmic contact layer 540 is formed. As a result, the drain 551 may cover the recessed first epilayer portion 102a and extend over the lower surface 101b of the thinned substrate 101.

상술한 일련의 과정들을 통해 제 1 내지 제 3 영역들(A, B, C)에 서로 다른 소자들이 형성될 수 있다.Different elements may be formed in the first to third regions A, B, and C through the series of processes described above.

제 1 영역(A)은 제 1 소자의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역(A)은 DMOS(Diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 소자의 영역으로 정의될 수 있다. DMOS 소자는 TDMOS(Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) 소자일 수 있다. 제 1 소자는 전력 제어 회로로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 소자는 대전류용 스위치로 이용될 수 있다.The first region A may be defined as a region of the first element. For example, the first region A may be defined as a region of a diffused metal-oxide-semiconductor (DMOS) device. The DMOS device may be a TDMOS (Trench Double diffused Metal-Oxide-Semiconductor) device. The first element can be used as a power control circuit. For example, the first element can be used as a switch for high current.

제 2 영역(B)은 제 2 소자의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 2 영역(B)은 CMOS 소자의 영역으로 정의될 수 있다. CMOS 소자는 PMOS, ED-PMOS, NMOS, 또는 ED-NMOS 중 적어도 하나일 수 있다. CMOS 소자 중 적어도 어느 하나는 저전압 소자 또는 고전압 소자로 이용될 수 있다. 제 2 소자는 디지털 소자로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 소자는 신호 제어 회로로 이용될 수 있다.The second region B may be defined as a region of the second element. For example, the second area B may be defined as an area of the CMOS device. The CMOS device may be at least one of PMOS, ED-PMOS, NMOS, or ED-NMOS. At least one of the CMOS devices may be used as a low voltage device or a high voltage device. The second element can be used as a digital element. For example, the second element can be used as a signal control circuit.

제 3 영역(C)은 제 3 소자의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 3 소자는 바이폴라 소자일 수 있다. 제 3 소자는 아날로그 소자로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 3 소자는 온도 센서에 포함될 수 있다.The third region C may be defined as a region of the third element. For example, the third element may be a bipolar element. The third element can be used as an analog element. For example, the third element can be included in the temperature sensor.

일반적인 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)는 고전압 소자의 기판 드레인에 고압 바이어스가 가해지면 저전압 CMOS 소자 및/또는 바이폴라 소자가 파괴되는 등의 영향을 받을 수 있다. A typical smart power integrated circuit (Smart Power IC) may be affected, for example, when a high voltage bias is applied to a substrate drain of a high voltage device, a low voltage CMOS device and / or a bipolar device is destroyed.

하지만, 본 발명의 실시예들에 따르면 p- 형 기판(100) 상에 각 소자들을 형성하고, 트렌치 격리기술에 의해 각 소자 간의 격리 구조를 제공하여, 고신뢰성의 반도체 소자가 제공될 수 있다. 일 예로, 제 1 영역(A) 상의 제 1 소자에 고압 바이어스가 가해진 경우, 오믹 접촉층(540), 에피층들(102, 104) 및 p- 바디 영역(400)을 통해 전류의 흐름이 허용되는 한편, 소자 분리 패턴들(133) 및 측벽 절연 패턴(531)에 의해 제 2 및 제 3 영역들(B, C)로의 전류의 흐름이 저지될 수 있다. 이로써, 제 2 영역(B) 상의 제 2 소자 및 제 3 영역(C) 상의 제 3 소자로 전류가 들어가는 것을 막을 수 있어 제어 회로의 안정화를 꾀할 수 있다.However, according to embodiments of the present invention, by forming each device on the p-type substrate 100 and providing an isolation structure between each device by a trench isolation technology, a highly reliable semiconductor device can be provided. For example, when a high voltage bias is applied to the first device on the first region A, current flow is allowed through the ohmic contact layer 540, epi layers 102, 104, and the p-body region 400. Meanwhile, the flow of current to the second and third regions B and C may be prevented by the device isolation patterns 133 and the sidewall insulation pattern 531. Accordingly, it is possible to prevent current from entering the second element on the second region B and the third element on the third region C, so that the control circuit can be stabilized.

또한, 제 1 영역(A) 상의 제 1 소자는 드레인(551)을 제 1 에피층(102)의 하면에 형성함으로써 수직 방향으로 전류가 인가되는 구조를 제공할 수 있다. 이에 따라, 대전류 구동 특성이 향상되고 낮은 온 저항(On-resistance)을 가지게 되어 본 발명의 반도체 소자의 효율이 높아질 수 있다.In addition, the first element on the first region A may provide a structure in which a current is applied in the vertical direction by forming a drain 551 on the lower surface of the first epi layer 102. Accordingly, the high-current driving characteristics are improved, and low on-resistance can be obtained, thereby improving the efficiency of the semiconductor device of the present invention.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.

Claims (18)

기판 상에서, 제 1 소자를 포함하는 제 1 영역 및 제 2 소자를 포함하는 제 2 영역을 포함하는 제 1 반도체층;
상기 제 1 반도체층 내에 제공되고, 상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 전기적으로 분리 시키는 소자 분리 패턴;
상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 영역의 하면 상에 제공되는 드레인; 및
상기 제 1 반도체층의 상기 제 2 영역의 하면 상에 제공되는 제 2 반도체층을 포함하고,
상기 제 1 반도체층은 n-도전형의 불순물을 포함하고,
상기 제 2 반도체층은 p-도전형의 불순물을 포함하고,
상기 제 1 반도체층은 상기 기판의 상면과 접하는 제 1 에피층 및 상기 제 1 에피층 상의 제 2 에피층을 포함하고,
상기 제 1 에피층은 상기 제 2 에피층보다 불순물 농도가 높은 반도체 소자.
On the substrate, a first semiconductor layer including a first region including a first element and a second region including a second element;
A device isolation pattern provided in the first semiconductor layer and electrically separating the first device and the second device;
A drain provided on a lower surface of the first region of the first semiconductor layer; And
And a second semiconductor layer provided on a lower surface of the second region of the first semiconductor layer,
The first semiconductor layer includes an n-conductive impurity,
The second semiconductor layer contains p-conductive impurities,
The first semiconductor layer includes a first epi layer in contact with an upper surface of the substrate and a second epi layer on the first epi layer,
The first epi layer is a semiconductor device having a higher impurity concentration than the second epi layer.
제 1 항에 있어서,
상기 드레인과 상기 제 2 반도체층 사이의 측벽 절연 패턴을 더 포함하는 반도체 소자.
The method of claim 1,
A semiconductor device further comprising a sidewall insulating pattern between the drain and the second semiconductor layer.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 반도체층과 상기 드레인 사이의 오믹 접촉층을 더 포함하는 반도체 소자.
The method of claim 1,
A semiconductor device further comprising an ohmic contact layer between the first semiconductor layer and the drain.
제 1 항에 있어서,
상기 드레인은 상기 제 2 반도체층의 하면 상으로 연장되는 반도체 소자.
The method of claim 1,
The drain is a semiconductor device extending over the lower surface of the second semiconductor layer.
제 1 항에 있어서,
상기 소자 분리 패턴은 상기 제 1 반도체층을 관통하여 상기 제 2 반도체층 내로 연장되는 반도체 소자.
The method of claim 1,
The device isolation pattern penetrates the first semiconductor layer and extends into the second semiconductor layer.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 소자는 DMOS 트랜지스터인 반도체 소자.
The method of claim 1,
The first element is a semiconductor device that is a DMOS transistor.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 소자는 소스 및 매립 게이트 전극을 포함하되,
상기 소스 및 상기 매립 게이트 전극은 상기 제 1 반도체층 상에 제공되는 금속 배선들과 연결된 반도체 소자.
The method of claim 1,
The first device includes a source and a buried gate electrode,
The source and the buried gate electrode are semiconductor devices connected to metal wires provided on the first semiconductor layer.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 소자는 CMOS 소자인 반도체 소자.
The method of claim 1,
The second device is a semiconductor device that is a CMOS device.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 반도체층은 제 3 소자를 포함하는 제 3 영역을 더 포함하되,
상기 제 3 소자는 바이폴라(bipolar) 트랜지스터인 반도체 소자.
The method of claim 1,
The first semiconductor layer further includes a third region including a third element,
The third device is a bipolar transistor.
제 1 영역, 제 2 영역 및 제 3 영역을 포함하는 기판 상에 제 1 및 제 2 에피층들을 차례로 형성하는 것;
상기 기판의 상기 제 1 영역의 일부를 제거하여 상기 제 1 에피층을 노출하는 것; 및
상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 드레인을 형성하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
Forming first and second epilayers in sequence on a substrate including a first region, a second region, and a third region;
Removing a portion of the first region of the substrate to expose the first epi layer; And
A method of manufacturing a semiconductor device comprising forming a drain on a bottom surface of the exposed first epi layer.
제 12 항에 있어서,
상기 드레인을 형성하는 것은 도금 공정 또는 스크린 프린트 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
The method of claim 12,
Forming the drain includes a method of manufacturing a semiconductor device including performing a plating process or a screen printing process.
제 12 항에 있어서,
상기 기판 상에 소자 분리 패턴들을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 소자 분리 패턴들을 형성하는 것은:
상기 기판 상에 상기 제 1 및 제 2 에피층들을 관통하여 상기 기판 내로 연장되는 트렌치들을 형성하는 것;
상기 트렌치들의 측벽을 덮는 트렌치 절연 패턴들을 형성하는 것; 및
상기 트렌치 절연 패턴들이 형성된 상기 트렌치들을 채우는 트렌치 갭필 패턴들을 형성하는 것을 포함하고,
상기 트렌치 갭필 패턴들은 다결정 실리콘막을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
The method of claim 12,
Further comprising forming device isolation patterns on the substrate,
Forming the device isolation patterns:
Forming trenches extending through the first and second epi layers on the substrate and extending into the substrate;
Forming trench insulating patterns covering sidewalls of the trenches; And
And forming trench gap fill patterns filling the trenches in which the trench insulating patterns are formed,
The trench gap fill pattern is a method of manufacturing a semiconductor device including a polycrystalline silicon film.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 영역의 일부를 제거하기 전에 상기 기판을 박형화 하는 것을 더 포함하되,
상기 기판을 박형화 하는 것은 그라인딩(grinding) 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
The method of claim 12,
The method further includes thinning the substrate before removing a portion of the first region,
The method of manufacturing a semiconductor device comprising thinning the substrate includes performing a grinding process.
제 12 항에 있어서,
상기 드레인을 형성하기 전에 상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 측벽 상에 측벽 절연 패턴을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 측벽 절연 패턴을 형성하는 것은:
상기 제 1 영역의 일부가 제거된 상기 기판의 하면 상에 상기 측벽을 덮는 보호 산화막을 형성하는 것; 및
상기 보호 산화막이 형성된 상기 기판의 하면 상에 전면 이방성 식각 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
The method of claim 12,
The method may further include forming a sidewall insulating pattern on a sidewall of the substrate where a portion of the first region is removed before forming the drain,
Forming the sidewall insulation pattern:
Forming a protective oxide layer covering the sidewall on the bottom surface of the substrate where a part of the first region is removed; And
A method of manufacturing a semiconductor device comprising performing a front anisotropic etching process on a lower surface of the substrate on which the protective oxide film is formed.
제 12 항에 있어서,
상기 드레인을 형성하기 전에 상기 노출된 제 1 에피층의 하면 상에 오믹 접촉층을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 오믹 접촉층을 형성하는 것은 금속 증착 공정 또는 도금 공정을 수행하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
The method of claim 12,
Further comprising forming an ohmic contact layer on the lower surface of the exposed first epi layer before forming the drain,
Forming the ohmic contact layer is a method of manufacturing a semiconductor device comprising performing a metal deposition process or a plating process.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 영역 상에 DMOS 소자를 형성하는 것;
상기 제 2 영역 상에 CMOS 소자를 형성하는 것; 및
상기 제 3 영역 상에 바이폴라(bipolar) 소자를 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
The method of claim 12,
Forming a DMOS device on the first region;
Forming a CMOS element on the second region; And
A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising forming a bipolar device on the third region.
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